高性能網(wǎng)絡流分類系統(tǒng)
1 成果簡介隨著科技的發(fā)展和網(wǎng)絡技術(shù)的應用,網(wǎng)絡在帶給人們便利的同時,其安全性問題也日趨嚴重。各種新的應用和未知協(xié)議導致網(wǎng)絡越來越復雜、多樣化和難以管理。例如: P2P、視頻流等應用,占用了大量帶寬,造成網(wǎng)絡帶寬耗盡;各種網(wǎng)絡惡意攻擊(僵尸網(wǎng)、蠕蟲、病毒等)更是嚴重地危害到網(wǎng)絡服務和信息安全。網(wǎng)絡安全問題不僅使普通網(wǎng)絡用戶的個人信息和隱私受到威脅,還使得企業(yè)機密變得不再安全,網(wǎng)絡服務提供商和管理者對網(wǎng)絡的管理也變得更加困難。更為嚴重的是,不法分子在網(wǎng)上肆意進行盜版、黃色和反動內(nèi)容傳播等不法行為,如果不將這些惡意流量從骨干網(wǎng)的背景流量中識別并分類出來,就會對網(wǎng)絡的凈化、社會的和諧、國家的穩(wěn)定造成不良影響。網(wǎng)絡流分類技術(shù)的提出和發(fā)展解決了網(wǎng)路流量的實時分類和識別問題,是解決上述問題的必由之路, 是網(wǎng)絡安全技術(shù)的基礎研究之一。 網(wǎng)絡流分類技術(shù)是網(wǎng)絡安全領域中迫切需要解決的核心技術(shù)和熱點問題。只有對流量進行實時的有效識別和分類,才能對網(wǎng)絡進行有效的管理和控制,從而凈化網(wǎng)絡環(huán)境,確保網(wǎng)絡和信息安全,促進社會和諧。 本系統(tǒng)基于采樣的、基于交互控制命令信息的和基于載荷的網(wǎng)絡流分類技術(shù),提出了融合三種分類技術(shù)的層次化網(wǎng)絡流分類方法,建立和完善一整套適用于網(wǎng)絡流分類問題的、由基本模型、分類算法、硬件平臺和體系結(jié)構(gòu)組成的實用系統(tǒng),系統(tǒng)具有在真實環(huán)境下的網(wǎng)絡中對網(wǎng)絡流進行快速、準確和實時分類的能力。2 技術(shù)指標l 8G 吞吐量 l 8 X 1G(光/電口) l DFA 硬件加速 l 200~300 種協(xié)議 l能實現(xiàn)文本類協(xié)議特征的自動提取 l能實現(xiàn)部分二進制協(xié)議特征的自動提取 l協(xié)議識別的精度和召回率達到先進水平 l支持正則表達式匹配3 應用說明( 1)政府管理部門 通過精確的網(wǎng)絡流分類系統(tǒng),可以對一些涉及盜版、黃色內(nèi)容、網(wǎng)絡攻擊、非法反動思想的傳播工具所使用的協(xié)議做出有效識別,同時對一些 P2P 視頻網(wǎng)站、國外熱門論壇等內(nèi)容進行流分類,只有將這些惡意不法流量或者敏感流量準確并實時地識別和分類,才可以從技術(shù)上提供有效的后續(xù)管理和控制。 ( 2)企業(yè) 隨著計算機技術(shù)和網(wǎng)絡技術(shù)的發(fā)展,大部分企業(yè)都實現(xiàn)了電子辦公和互聯(lián)網(wǎng)辦公,因此網(wǎng)絡安全對于企業(yè)尤為重要。首先,企業(yè)的網(wǎng)絡管理十分嚴格,如果沒有流分類技術(shù)將無法進行流量識別,那么如 P2P 等流量必將會對企業(yè)的正常工作帶來影響。其次,企業(yè)的機密可能會因為網(wǎng)絡安全問題被泄露,使得企業(yè)的利益受到損失。因此準確有效的流分類技術(shù)對于各大企業(yè)來說是非常重要的。 ( 3)網(wǎng)絡服務提供商( Internet Service Provider, ISP) 網(wǎng)絡服務提供商非常關(guān)心如何保證其服務能夠正常運行并使用戶滿意,對于網(wǎng)絡流分類技術(shù)的需求也很迫切。準確有效的流分類技術(shù)能夠提供當前流量的組成部分,可以幫助網(wǎng)絡服務提供商制定有效的管理策略和合理的收費政策,保證網(wǎng)絡服務的質(zhì)量,提升網(wǎng)絡服務的經(jīng)濟效益。 ( 4)網(wǎng)絡管理者 網(wǎng)絡管理者需要利用網(wǎng)絡流分類技術(shù)來更有效地管理帶寬,避免出現(xiàn)帶寬被 P2P 等流量耗盡而使得正常業(yè)務流量不暢的問題,同時避免網(wǎng)絡攻擊等危害。這就需要流分類技術(shù)實時有效地將這些流量識別分類出來。 ( 5)研究者 對于現(xiàn)有協(xié)議的分析可以促進新的更完善的協(xié)議的出現(xiàn),通過對流量的分類,也可以判斷當前網(wǎng)絡流量的組成和發(fā)展趨勢,有助于整體網(wǎng)絡模型的研究。4 效益分析( 1)應用于骨干網(wǎng)的網(wǎng)絡流量分類和控制 快速、準確、實時的網(wǎng)絡流分類系統(tǒng),可以應用于骨干網(wǎng)的網(wǎng)絡流量分類和控制,能夠?qū)σ恍┓欠ūI版、黃色內(nèi)容、網(wǎng)絡攻擊、反動思想等流量進行有效識別和控制,凈化網(wǎng)絡環(huán)境,增強網(wǎng)絡安全,促進社會和諧,確保國家安全。 ( 2)應用于網(wǎng)絡運營商的網(wǎng)絡流量分類和控制 快速、準確、實時的網(wǎng)絡流分類系統(tǒng),可以應用于網(wǎng)絡運營商對于網(wǎng)絡流量的分類、控制和管理,避免網(wǎng)路攻擊,有效地管理帶寬的使用,合理地制定收費政策,避免帶寬被耗盡而造成的流量不暢,保障運營商網(wǎng)絡的正常服務,并提升服務的質(zhì)量。 ( 3)應用于企業(yè)網(wǎng)絡管理 快速、準確、實時的網(wǎng)絡流分類系統(tǒng),可以應用于企業(yè)網(wǎng)內(nèi)部對于網(wǎng)絡流量控制和管理,避免企業(yè)機密信息的泄露和惡意的網(wǎng)路攻擊,控制 P2P 等流量,合理利用網(wǎng)絡帶寬,保證企業(yè)網(wǎng)絡環(huán)境的正常運轉(zhuǎn)。 ( 4)市場推廣 快速、準確、實時的網(wǎng)絡流分類系統(tǒng),包含一整套的軟件模塊和硬件平臺。其既可以作為單獨產(chǎn)品為網(wǎng)絡流分類問題提供解決方案,也可以作為 UTM 產(chǎn)品系統(tǒng)的一部分使用,其中的模塊還可以分拆成單獨系統(tǒng)以滿足特定的應用需求。其在網(wǎng)絡安全系統(tǒng)中的成功應用必將產(chǎn)生巨大的社會價值和經(jīng)濟效益。 ( 5)知識產(chǎn)權(quán) 網(wǎng)絡流分類系統(tǒng)的核心技術(shù)和算法將通過申請專利和軟件著作權(quán)形式進行保護,形成技術(shù)優(yōu)勢和技術(shù)壁壘,并在允許的范圍內(nèi)進行專利轉(zhuǎn)讓和進一步的技術(shù)轉(zhuǎn)化。該高性能網(wǎng)絡流分類系統(tǒng)具有很好的應用前景和市場空間,能夠創(chuàng)造很好的經(jīng)濟效益和社會效益。
清華大學
2021-04-13